ВИРТУА́ЛЬНАЯ ПА́МЯТЬ

ВИРТУА́ЛЬНАЯ ПА́МЯТЬ (англ. virtual memory), компьютерная память, сформированная операционной системой (ОС) на базе основной (оперативной памяти) и внешней памяти, размещённой на накопителе прямого доступа [напр., на твёрдотельном накопителе SSD (Solid State Drive), жёстком диске HDD (Hard Disk Drive) и др.]. Понятие «В. п.» было определено в 1956 немецким физиком Фрицем Рудольфом Гюнчем. В. п. является системным ресурсом, распределяемым ОС между процессами (независимыми работами), из выполнения которых складывается выполнение программы. От основной памяти она отличается организацией, правилами управления и адресным пространством (обычно значительно увеличенным). Применяется для повышения производительности и надёжности функционирования компьютера.

В. п. обычно делится на страницы [непрерывные области памяти фиксированной длины (например, 4096 байтов)]. Страница – наименьший объём памяти, которым манипулирует ОС. При выполнении программ для каждого активного процесса создаётся иллюзия, что весь его программный код и данные размещены в основной памяти. В действительности же неисполняемые в данный момент части программного кода и ненужные данные могут размещаться во внешней памяти. При обращении активного процесса к виртуальному адресу страницы, находящейся не в основной памяти, ОС организует поиск этой страницы во внешней памяти и её копирование в основную память. При этом виртуальные адреса транслируются в реальные адреса свободных ячеек основной памяти (трансляция выполняется аппаратно). Чтобы освободить место в основной памяти, ненужные страницы перемещаются во внешнюю память. Реализуемый ОС механизм копирования страниц в основную память и перемещения из неё во внешнюю память называется подкачкой страниц (или свопингом).

Применение В. п. позволяет повысить производительность компьютера за счёт увеличения числа одновременно выполняющихся процессов. Повышение надёжности функционирования достигается путём изолирования одновременно выполняющихся программ, процессам которых ОС выделяет непересекающиеся части виртуального адресного пространства.